变频器出现干扰
变频器干扰信号的传播方式:变频器能产生功率较大的谐波,由于功率较大,对系统其它设备干扰性较强,其干扰途径与一般电磁干扰途径是一致的,主要分传导(即电路耦合)、电磁辐射、感应耦合。具体为:首先对周围的电子、电气设备产生电磁辐射;其次对直接驱动的电动机产生电磁噪声,使得电机铁耗和铜耗增加;并传导干扰到电源,通过配电网络传导给系统其它设备;后变频器对相邻的其它线路产生感应耦合,感应出干扰电压或电流。同样,系统内的干扰信号通过相同的途径干扰变频器的正常工作。
(1) 电路耦合方式即通过电源网络传播。由于输入电流为非正弦波,当变频器的容量较大时,将使网络电压产生畸变,影响其他设备工作,同时输出端产生的传导干扰使直接驱动的电机铜损、铁损大幅增加,影响了电机的运转特性。显然,这是变频输入电流干扰信号的主要传播方式。
(2) 感应耦合方式 当变频器的输入电路或输出电路与其他设备的电路挨得很近时,变频器的高次谐波信号将通过感应的方式耦合到其他设备中去。感应的方式又有两种:
a 电磁感应方式,这是电流干扰信号的主要方式;
b 静电感应方式,这是电压干扰信号的主要方式。
(3) 空中幅射方式 即以电磁波方式向空中幅射,这是频率很高的谐波分量的主要传播方式。
模拟量传感器输出类型,一般是电流信号或是电压信号两种,电流信号抗干扰效果和远距离传输更好,电压信号的传输电路在抗电场耦合干扰时就不如电流信号。
电流型信号相当于一个非常大的电压源串联了一个非常大的内阻。这样,当负载阻抗远远小于它的内阻时,电流就总是等于它的“短路电流”。电流型信号主要优点是:传输线上的电阻和接线处的接触电阻只要不太大,只要和负载电阻之和仍然远远小于信号源内阻,就可以认为不影响收到的电流大小,仍然等于信号源的“短路电流”。
一般的电流型传感器只要负载和传输线上的总压降不超过某个界限,就保证电流值的误差不超过某个界限。实际应用时,接收电流信号的设备,总是希望输入阻抗做得尽量小。这样除了上述的精度问题以外,还有抗干扰的作用。
从上面分析可以知道:电流信号不怕传输线上的压降,但是怕漏电流。有了漏电流以后,收到的信号自然就不准了。可是漏电流常常是和电压有关的。而接收端做成低输入阻抗,电压自然也就很小。漏电流也就不会太大。
还有,常见的电场耦合的干扰信号,原理上很像一个信号源串联了一个电容,这个电容就是空间分布的寄生电容,容量是很小的,以电干扰信号的电流也是很小的。然而,如果我们的接收电路不是在接收电流信号,而是在接收电压信号,输入阻抗常常极大(注:接收电压信号,输入阻抗之所以要很大,是为了减少传输线上电阻影响),于是干扰信号串联了分布电容后,加到这个输入端,有可能分压并不小。所以电压信号的传输电路在抗电场耦合干扰时就不如电流信号。
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